JPH04107213A - 空気焼入れ性シームレス鋼管のインライン軟化処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、製管圧延ままでビッカース硬さが４００以下
の軟質な空気焼入れ性シームレス鋼管の製造法に関する
ものである。

（従来の技術） 一般に配管用・油井用・ボイラ熱交換器用・機械構造用
などに使用される中、高炭素系鋼管、合金系鋼管、マル
テンサイト系ステンレス鋼管などのいわゆる空気焼入れ
性シームレス鋼管は、文字通り、オーステナイト域の高
温度から空冷（自然冷却）しても、マルテンサイト変態
を起こして硬化し、製管加工性や切断性など成形加工性
を損なうという問題があった。このような問題を回避す
る技術として、例えば「第３版、鉄鋼便覧、第■巻（２
）条鋼・鋼管・圧延共通設備、第９０８頁、表１１．３
、昭和５５年１１月２０日発行」でも紹介されているよ
うに、マンネスマンプラグミルやマンネスマンマンドレ
ルミルなどのシームレス製管圧延工程の途中において、
特開昭５９−１８２９１９号公報に記載されるように一
度９５０〜１０５０°Ｃの温度に加熱する再加熱処理法
が採用されている。この再加熱処理は製管加工性を付与
するもので、そのようなオーステナイト域の温度に加熱
された鋼管は、その後も製管加工され、また自然冷却さ
れるものの、圧延ままでほぼ１００％のマルテンサイト
組織を呈し、焼きの入った空気焼入れ性シ−ムレス鋼管
が製造されるという問題があった。

また、このように製造された空気焼入れ性シームレス鋼
管は、管端の非定常部が切断され、あるいはさらに中切
りされ最終製品の長さに調整されて出荷されるが、１０
０％のマルテンサイト組織を呈して非常に硬くなってい
るため、切断時の切断機への負担が大きく、鋸刃の切断
寿命を縮め、かつ切断速度を著しく損ない、また硬化の
程度によっては切断不能もあり得るという問題もあった
。

このような空気焼入れ性シームレス鋼管の切断問題に対
しては、製管オフラインで適当な温度に再加熱する軟化
処理を施して切断する方法で対処しているが、工程が錯
綜する物流管理上のトラブルを引き起こし兼ねない。ま
た、焼きが入らない前、すなわち熱間で切断する方法も
考えられるが、熱間切断は多大な設備費を必要とする。

（発明が解決しようとする課ａ） 何れにしても、空気焼入れ性シームレス鋼管圧延後の切
断は、前記の如く多大なコストを要する製造上の問題点
を抱えている。

本発明の目的はこのような製造上の問題点を有利に解決
し得る空気焼入れ性シームレス鋼管のインライン軟化処
理法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の諸問題についてシームレス鋼管製
造工程のインラインにおいて、圧延ままでも軟質な空気
焼入れ性シームレス鋼管が製造できる技術について検討
した結果、圧延途中の再加熱温度を前記した通常の温度
と異なる温度に制御することによって、十分に軟質化し
た空気焼入れ性鋼が得られることを知見した。本発明は
この知見によるもので、その要旨は、空気焼入れ性シー
ムレス鋼管の製管圧延途中において、マルテンサイト変
態点以下の温度に低下せしめることなく、６５０〜７５
０℃の温度に１０分間以上の加熱処理をした後、目標の
製品寸法に製管圧延し、続いて自然冷却をして該鋼管の
硬さをビッカース硬さで４００以下にせしめることを特
徴とする空気焼入れ性シームレス鋼管のインライン軟化
処理法にある。

以下、本発明について詳細に説明をする。

転炉、電気炉などの溶解炉で溶製された中、高炭素系鋼
管、合金系鋼管、マルテンサイト系ステンレス鋼管など
いわゆる空気焼入れ性鋼成分組成の溶鋼を出発材として
造塊・分塊法あるいは連続鋳造法を経て製造された丸ま
たは角断面の素材を用いて、高温度に加熱し、穿孔機や
圧延機さらには磨管機など通常の粗管工程を経て厚肉中
空素管とした後、マルテンサイト変態点以下の温度に低
下せしめることなく再加熱する。再加熱処理は、シーム
レス製管ラインの中間工程で、最適な加工温度になるよ
うに厚内中空素管を再加熱するもので、本発明に従い６
５０〜７５０℃の温度に１０分間以上の加熱処理をする
。この再加熱処理により、製管加工後の冷却途中もしく
は恒温保持中における空気焼入れ性鋼のフェライト変態
が一定の温度領域においてかなり早い時間で起こり、し
かもその温度域で一定時間以上保定すればフェライト相
が多く生成されるため、残留オーステナイト相が減少し
、その結果、その後の空冷における焼き入れ硬化も小さ
くなり、軟質化効果が奏される。

この軟質化効果は、前記したように従来から適用されて
いる９００°Ｃ以上の高い再加熱温度では得られるもの
ではなく、本発明に従った６５０〜７５０°Ｃの温度で
得られるものである。なお、厚肉中空素管に製管後−旦
マルチンサイト変態点以下の温度に降下せしめるとマル
テンサイト相が再加熱後においても残存して、再加熱に
よる軟質化効果が著しく低下するので、十分な軟質化効
果を奏せしめるには、厚肉中空素管に製管後にマルテン
サイト変態点以下の温度に降下せしめることなく再加熱
せねばならない。

製管圧延途中における厚肉中空素管の前記再加熱温度は
フェライト変態を起こさせ軟質化効果が得られる範囲で
あって、７５０°Ｃを越える温度ではフェライト変態に
長時間を要し、他方６５０°Ｃ未満の低い温度では材料
の変形抵抗が高くなり過ぎて、その後の圧延の圧下率が
制限され、また圧延不可能に至らしめるという問題があ
る。さらに前記再加熱温度での１０分間以上の加熱時間
はフエライト変態を起こさせるに必要な時間であって、
１０分間未満の短い加熱時間ではフェライト変態を進行
させることが出来ないため軟質化効果が得られない、尚
、本発明における再加熱処理は、軟質化効果の観点から
７００±２５℃で１５〜６０分間の加熱が好ましい。

このような条件に再加熱処理された厚肉中空素管は、定
型機または絞り機などの名称で呼ばれる圧延機で圧延し
て規定の外径に仕上げられた後、自然冷却をし、該鋼管
の硬さをビッカース硬さで４００以下に低下したシーム
レス鋼管を製造する。

以上のように、本発明に従い、従来のシームレス鋼管製
造プロセスラインの中で再加熱時の温度を従来に比較し
て大幅に低温化することによって、生産性や経済性を損
なうこともなく、しかも圧延のままで切断可能な硬さ、
すなわちビッカース硬さで４００以下の軟質な空気焼入
れ性シームレス鋼管を、製造プロセスインラインで容易
に製造することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例） 転炉で溶製した第１表に示す空気焼入れ性成分組成の熱
間工具鋼（ＳＫＤ６１）、ボイラー用合金鋼（ＳＴＢＡ
２６）、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０
Ｊオ）の溶鋼から連続鋳造法を経て製造された角鋼片を
１２５０℃に加熱し、押込穿孔機で厚肉中空素管とした
後、マルテンサイト変態点以下の温度に低下せしめるこ
となく、直ちに各温度で再加熱処理し、続いて定型機を
利用して厚さ９ｍ、外径１１５＋ａ＋＊のシームレス鋼
管に製管し、その後自然冷却した。その時の再加熱温度
、加熱時間、ビッカース硬さと鋸切断時の刃の寿命試験
結果を第２表に示す。

第　　　　１　　　　表　　（ｗｔ％）第 表 第２表中のＮα１から７までは比較の従来法であり、Ｎ
α８から１５までは本発明法である。本発明法の実施条
件は再加熱温度の範囲が６５０°Ｃから７５０°Ｃまで
で、保定時間が１０分以上である。

第２表の結果をみると、従来法の条件では圧延まま材の
硬さが低くても４３０Ｈν以上であり、それを切断する
ための鋸刃の寿命もたかだか１００Ｐ／枚以下である。

之に対し本発明の条件では硬さが４００８ｖ以下に低下
し、鋸刃の寿命も５００Ｐ／枚以上に伸びていることが
分かる。

（発明の効果） 本発明によれば、従来のシームレス鋼管製造プロセスラ
インの中で生産性や経済性を損なうこともなく、しかも
圧延のままで切断可能な硬さ、すなわちビッカース硬さ
で４００以下の軟質な空気焼入れ性シームレス鋼管を有
利に製造することができる。

＊　圧延ままでの平均硬さ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 空気焼入れ性シームレス鋼管の製管圧延途中において、
   マルテンサイト変態点以下の温度に低下せしめることな
   く、６５０〜７５０℃の温度に１０分間以上の加熱処理
   をした後、目標の製品寸法に製管圧延し、続いて自然冷
   却をして該鋼管の硬さをビッカース硬さで４００以下に
   せしめることを特徴とする空気焼入れ性シームレス鋼管
   のインライン軟化処理法。